https://frosthead.com

Физика обмана в бейсболе

Обман в спорте может быть таким же старым, как гонка между черепахой и зайцем. Но не все хитрости действительно работают, особенно в бейсболе.

Пробковая летучая мышь может ударить по мячу дальше, верно? Это миф, говорят физики, изучающие национальное времяпрепровождение. И может ли создание бейсбольного увлажнения действительно помешать слизняку от того, чтобы поместить его в трибуны? Ну, может быть - в зависимости от того, насколько жарко на улице.

Чтобы отделить факты от вымысла, четыре ученых из трех университетов провели дни, стреляя бейсбольными мячами по летучим мышам. Результаты опубликованы в «Corked Bats, Juiced Balls и Humidors: физика обмана в бейсболе» в июньском номере Американского журнала физики .

Корк или не Корк

В июне 2003 года бродяга Чикаго Кабс Сэмми Соса был пойман с использованием нелегальной закупоренной летучей мыши - едва ли в первый раз это произошло в высшей лиге. Пробковая летучая мышь - это та, в которой полость высверлена из ствола и заполнена легким материалом, таким как пробка.

Это было скандально ... но работает ли это? Это вопрос, который заинтриговал Алана Натана, заслуженного профессора физики в Университете Иллинойса (и преданного поклонника Ред Сокс). «От игроков поступала некоторая анекдотическая информация о том, что когда мяч отскакивает от пробковой биты, возникает нечто вроде« батутного эффекта », - говорит Натан, один из авторов нового исследования. Таким образом, исследователи выдолбили летучую мышь, набили ее кусочками пробки и выпустили из нее пушку. Во всяком случае, мяч отрывался от укупоренной летучей мыши с меньшей скоростью, чем от обычной летучей мыши. Меньшая скорость означает более короткое попадание. Их вывод: эффект батута был поддельным.

Но был и другой способ пробковой работы: летучая мышь на несколько унций легче, чем настоящая, а более легкая летучая мышь означает, что жидкое тесто может качаться быстрее, что означает, что он может генерировать больше силы и ударять по мячу дальше. Правильно?

Не совсем, как оказалось.

Бэттер действительно может размахивать более легкой летучей мышью быстрее, но более легкая летучая мышь имеет меньшую инерцию. Таким образом, есть компромисс, говорит Ллойд Смит, доцент инженерных наук в Университете штата Вашингтон и соавтор статьи. Еще раз выпустив мяч в летучую мышь в Спортивной научной лаборатории WSU, исследователи обнаружили, что более тяжелая летучая мышь по-прежнему бьет по мячу сильнее (и, следовательно, дальше), чем более легкая пробковая летучая мышь. «Коркинг не поможет вам ударить по мячу дальше», - говорит Смит.

«Это не значит, что бейсболисты глупы», - быстро добавляет Смит. У игроков может быть другая причина, чтобы закупорить свои летучие мыши: чтобы сделать их легче, чтобы в бейсбольном арго игроки могли «передвигаться на поле» быстрее, позволяя им подождать долю секунды перед размахом, что дает им больше времени для оценки путь мяча и вносить коррективы во время свинга. «Таким образом, хотя укупорка может не позволить бьющему ударить по мячу дальше, вполне возможно, что бьющий ударит по мячу чаще, - пишут исследователи.

Смит резюмирует это следующим образом: «Если ваша цель состоит в том, чтобы пробить больше хоумранов, у вас должна быть тяжелая бита. Если ваша цель состоит в том, чтобы иметь более высокий средний уровень, вы должны иметь более легкую летучую мышь.

Кит Кениг, профессор аэрокосмической техники в Университете штата Миссисипи и коллега-исследователь по бейсболу, доверяет результатам статьи, но предупреждает, что машина, размахивающая летучими мышами, никогда не сможет полностью предсказать, что на самом деле может произойти с бриллиантом, когда настоящие изверги размахивают летучими мышами. «Если мы допустим закупорить летучих мышей в высшей лиге, будет ли больше домашних бегов?» - размышляет Кениг. «Это тот тип вопроса, на который нельзя ответить только из лабораторных испытаний».

В июне 2003 года бродяга Чикаго Кабс Сэмми Соса был пойман с использованием нелегальной закупоренной летучей мыши - едва ли в первый раз это произошло в высшей лиге. (Чарльз Черни KRT / Newscom) Соса был изгнан из игры за использование закупоренной битой, а Высшая лига бейсбола приостановила его на восемь игр. (Мэтт Браун / NewSport / Corbis) Выпуск соковых бейсбольных мячей всплывает каждые пару лет в течение апреля из-за высокого уровня хоумранов. (Эд Вольфштейн / Icon SMI 756 / Эд Вольфштейн / Icon SMI / Newscom) Чтобы отговорить бонанцу высотой в милю на Coors Field, Скалистые горы Колорадо начали хранить игровые мячи в хьюмидоре, который поддерживал постоянные 70 градусов по Фаренгейту и 50-процентную относительную влажность вместо типичной для Денвера 30-процентной влажности. (Ассошиэйтед Пресс)

Хорошие нападающие - или сочный бейсбол?

По словам Натана, каждые несколько лет в апреле месяце Бэттерс начинает наносить удары по домам, и раздается крик: бейсбол уже не тот, что раньше! Это должно быть сока! (Почему всегда в апреле? «Потому что в апреле недостаточно данных для того, чтобы быть статистически значимыми… и люди начинают спекулировать», - криво говорит Натан.) Проблема сока с шариками снова всплыла в 2000 году, когда первые два месяца сезона стали известны. пробеги бьют заметно быстрее, чем за тот же период предыдущего года.

Чтобы проверить предположение, что что-то изменилось с шарами, исследователи сравнили отскок мячей с 2004 года с коробкой неиспользованных шаров с 1976 по 1980 год. Они стреляли шарами в стальную пластину или деревянную летучую мышь в 60, 90 и 120 миль в час и измеряли их бодрость после столкновения - то, что физики называют коэффициентом восстановления.

Результат? «Не было никаких доказательств того, что существует какая-либо разница в коэффициенте восстановления различных мячей», - говорит Натан. Одно предостережение: ученые не могут сказать, что шары, сделанные в другие годы, не являются более живыми.

Однако, как времена меняются: в наши дни мы, скорее всего, приписываем целую серию ударов в домашних условиях лекарствам для повышения производительности, а не мячу.

Хьюмидор: больше не только для сигар

Coors Field, дом Скалистых гор Колорадо в Дилвере высотой в милю, - это кошмар кувшина и нирвана жидкого теста. Воздух на 80% плотнее, чем воздух на уровне моря, и из-за меньшего сопротивления воздуха шары летят дальше, а поля не могут изгибаться так сильно. Это означает больше хитов и больше хоумранов. В течение первых семи сезонов на Coors Field было 3, 2 хоум-рана за игру, по сравнению с 1, 93 хоум-ранами в выездных играх Скалистых гор.

Чтобы попытаться воспрепятствовать бонане высотой в милю, в 2002 году Скалистые горы начали хранить игровые мячи в хьюмидоре, который поддерживал постоянные 70 градусов по Фаренгейту и 50-процентную относительную влажность вместо типичной для Денвера 30-процентной влажности. Идея заключалась в том, что более высокая влажность уменьшает упругость мяча и немного увеличивает его вес. Действительно, среднее количество хоумранов на Coors Field упало на 25 процентов с 2002 по 2010 год.

Но действительно ли хьюмидор благодарит (или обвиняет) за уменьшение количества хоум-ранов?

Чтобы проверить теорию, авторы поместили несколько дюжин шаров в условия от 11 до 97 процентов относительной влажности в течение нескольких недель и температур от 30 до почти 100 градусов, а затем выпустили их по металлическим цилиндрам, которые приближаются к летучим мышам. Снова измеряя коэффициент реституции, они обнаружили, что чем холоднее и влажнее мяч, тем меньше отказов. Перевод: попадание мяча в жаркий сухой день на футбольном поле в Аризоне будет заметно дальше, чем попадание мяча в холодный и туманный день в бостонском парке Фенуэй.

Что касается Денверского поля Coors, исследователи подсчитали, что повышение влажности с 30 до 50 процентов отнимет 14 футов от 380-футового шарика мухи - этого достаточно, чтобы уменьшить шансы на пробежку домой на 25 процентов.

Не так давно, по словам Натана, репортер из Аризоны связался с ним и сказал, что «Аризона Даймондбэкс» тоже рассматривают возможность установки хьюмидора на их стадионе. Натан сделал математику - на этот раз, начиная с базового уровня воздуха в пустыне с 20-процентной относительной влажностью и доводя шары до 50-процентной относительной влажности. «Это привело бы к еще большему сокращению числа хоум-ранов, больше примерно на 37 процентов», - говорит он.

Позднее Даймондбэки приостановили эти планы. Кажется, что всем нравится хотя бы несколько гомеров между их арахисом и крекером Джеком.

Кристофер Соломон - писатель из Сиэтла. В Малой лиге тренеры обычно ставили его в нужное поле.

Физика обмана в бейсболе